METHODOLOGICAL APPROACHES TO AUTOMATION OF ELECTROMAGNETIC SCREENS

Authors

  • Larysa Levchenko
  • Oleksiy Khodakovskyy
  • Vadym Kolumbet

DOI:

https://doi.org/10.26906/SUNZ.2021.2.081

Keywords:

electromagnetic field, electromagnetic screen, shielding, shielding coefficient, composite material, automation

Abstract

The possibilities of automation of processes of designing materials and structures for shielding electrical, magnetic and electromagnetic fields of a wide frequency range are investigated. It is shown that the need for automation of design processes is due to the dependence of protective properties (coefficients of shielding) materials from several parameters – magnetic and dielectric permeates, electrical conductivity of the thickness of the material. For composite materials it is necessary to take into account the volumetric content and dispersion of the screening filler in the dielectric matrix. The initial data are the necessary shielding coefficients (taking into account the reflection coefficients of electromagnetic waves in the range of ultrahigh frequencies). Based on the fundamental ratio of electrodynamics of continuous media, the ratio for successive determination of refractive indexes and extinction of materials, which provides the ability to calculate the values of the actual and imaginary components of complex dielectric permeability. On the basis of these values, the specific electrical conductivity of materials is determined. This, in turn, allows you to determine the equivalent depth of penetration of a high-frequency electromagnetic field into the material. It is shown that for calculating relative magnetic and dielectric permeations with acceptable errors, it is advisable to use the ratio of Lorentz and Maxwell-Garnet. To do this, it is enough to have information about the dielectric and magnetic permeability of the components (which are reference values) and the bulk content of the screening substance in the dielectric matrix. This allows you to uniquely identify the protective properties of the composition in a wide frequency range. Taking into account the dependence of the effectiveness of materials from many factors, automation of design processes will optimize the ratio of critical parameters taking into account the magnetic properties and cost of the final product.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Mei Li, ShaoQiu Xiao, Yan-Ying Bai, Bing-Zhong Wang. An Ultrathin and Broadband Radar Absorber Using Resistive FSS. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2012. No 11. P. 748–751.

Демский Д. В. Метод расчета эффективности экранирования для неоднородных электромагнитных экранов: дис. ... канд. техн. наук: 05.12.14. Москва, 2014. 114 с.

Назаренко М. В., Гончарова О. М., Панова О. В. Розрахункові методи визначення захисних властивостей електромагнітних екранів. Проблеми охорони праці в Україні. 2012. Вип. 23. С. 84−89.

Заблодский Н. Н., Филатов М. А., Грицюк В. Ю. Численное моделирование электромагнитных полей в полифункциональных электромеханических преобразователях с полым перфорированным ротором. Електротехніка і електромеханіка. 2012. No 1. С. 25–27

Скобликов Ю. А. Результаты моделирования процесса проникновения электрического поля внутрь структурно- неоднородного электромагнитного экрана. Електротехніка і електромеханіка. 2011. No. 4 С. 66−71.

Касаткіна Н. В., Тихенко О. М., Панова О. В., Бірук Я. І. Підвищення ефективності композиційних електромагнітних екранів регулюванням морфології феромагнітного наповнювача. Системи управління, навігації та зв’язку. 2020. Т. 3 (61). С. 115−118.

Radionov A.V., Podoltsev A.D., Radionova A.A. Express-method for determining the quality of a magnetic fluid for operation in the working gap of a magnetic fluid seal. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. Volume 233 (2017) 012038.

V. Glyva, N. Kasatkina, V. Nazarenko, N. Burdeina, N. Karaieva, L. Levchenko, O. Panova, O. Tykhenko, O. Khodakovskyy. Development and study of protective properties of the composite materials for shielding the electromagnetic fields of a wide frequency range. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol. 2. No. 12 (104). PP. 40 – 47.

Касаткіна Н. В., Тихенко О. М., Фурсенко О.М. Розрахункові методи проектування електромагнітних екранів із заданими захисними властивостями. Системи управління, навігації та зв’язку. 2020. Т. 2 (60). С. 118−121.

Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая Физика Т. VIII. Электродинамика сплошных сред. – физ. - мат. лит, 2001. 656 с.

Published

2021-05-31